Геоложкият феномен „Черните камъни” е оформен сред долнотриаските метаконгломерати на Палеокастренската свита, отложени преди около 245 млн. г. Името на скалния ансамбъл идва от тъмния облик на метаконгломератите, които са изградени предимно от кварц, фелдшпати, амфиболи, слюди и разнообразни литокласти от интрузивни и метаморфни скали. Представляват поредица от внушителни скални зъбери, подредени в северозапад-югоизточна посока на дължина над 300 m и издигащи се на височина 50-60 m над околния ландшафт. Най-внушителната част от скалния ансамбъл наподобява замък с многобройни кули, а по-ниските нива са представени от стърчащи, наклонени на юг зъбери.